KR20100113562A - Linear generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발전 장치의 구조의 간소화와 경량화를 달성하고, 양호한 효율의 발전을 안정적으로 얻을 수 있는 리니어 발전 장치를 제공한다. 실린더(1)의 좌측단벽(2)에 접하는 좌측 유체압실(4) 내의 유체압과 실린더(1)의 우측단벽에 접하는 우측 유체압실(5)의 유체압을 실린더(1) 내의 피스톤(6)에 교대로 인가하여 피스톤(6)을 축선 방향으로 왕복 이동시키는 유체압 실린더 구조를 가지고, 피스톤(6)의 좌측 유체압실(4)에 접하는 좌수압면(左受壓面)과 우측 유체압실(5)에 접하는 우수압면(右受壓面) 사이에 영구 자석 대역(9)을 형성하고, 실린더(1)의 좌측단벽과 우측단벽(2, 3) 사이의 통벽에 좌측 유체압실 및 우측 유체압실(4, 5)에 걸친 기전 코일 대역(11)을 형성하고, 영구 자석 대역(9)을 가지는 피스톤(6)의 축선 방향으로의 왕복 이동에 의해 기전 코일 대역(11)에 있어서의 발전을 유기하는 구성으로 한 리니어 발전 장치이다.The present invention provides a linear power generation apparatus which can achieve the simplification and the weight reduction of the structure of the power generation apparatus and can stably obtain the generation of good efficiency. The fluid pressure in the left fluid pressure chamber 4 in contact with the left end wall 2 of the cylinder 1 and the fluid pressure in the right fluid pressure chamber 5 in contact with the right end wall of the cylinder 1 are connected to the piston 6 in the cylinder 1. And a hydraulic pressure cylinder structure in which the piston 6 is reciprocally moved in the axial direction, alternately applied to the left hydraulic pressure surface and the right hydraulic pressure chamber in contact with the left fluid pressure chamber 4 of the piston 6. 5, a permanent magnet zone 9 is formed between the superior pressure surface in contact with the superior pressure surface, and the left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber are formed in the passage wall between the left end wall and the right end wall 2, 3 of the cylinder 1; The electromotive coil zone 11 which spans (4, 5) is formed, and generation | occurrence | production of the electromotive coil zone 11 is induced by reciprocating movement of the piston 6 which has the permanent magnet zone 9 to the axial direction. It is a linear power generation apparatus made into the structure.
Description
본 발명은 유체압 실린더를 구성하는 피스톤과 실린더 사이에 있어서 발전을 유기(誘起)하도록 한 리니어 발전 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
특허 문헌 1은 프리 피스톤 엔진(유체압 실린더)과, 리니어 발전기가 협동하여 발전하는 발전 장치를 개시하고 있다.
상기 발전 장치를 구성하는 프리 피스톤 엔진(유체압 실린더)은, 자동차 엔진의 실린더 구조와 마찬가지로, 실린더의 일단에만 연소실(유체압실)을 구비한 단일 연소실형 실린더이며, 상기 단일 연소실에서의 연료의 연소 폭발에 의해 발생하는 유체압으로 피스톤을 한쪽 방향으로만 이동시키고, 상기 리니어 발전기를 전동기로서 구동함으로써 피스톤을 다른 쪽 방향으로 이동시켜 프리 피스톤 엔진의 흡기 행정과 압축 행정과 배기 행정을 행하게 하여, 상기 프리 피스톤 엔진의 연소 폭발 시에 상기 리니어 발전기로부터 발전 출력을 인출하는 구조를 가지고 있다.The free piston engine (fluid pressure cylinder) constituting the power generator is a single combustion chamber type cylinder having a combustion chamber (fluid pressure chamber) at one end of the cylinder, similar to the cylinder structure of an automobile engine, and combustion of fuel in the single combustion chamber. The piston is moved in one direction only by the fluid pressure generated by the explosion, and the linear generator is driven as an electric motor to move the piston in the other direction so that the intake stroke, compression stroke and exhaust stroke of the free piston engine are performed. It has a structure which draws out power generation output from the said linear generator at the time of combustion explosion of an engine.
상기 특허 문헌 1에 따른 리니어 발전 장치는 단일 연소실형 실린더로 이루어지는 프리 피스톤 엔진(유체압 실린더)의 연소 폭발과, 리니어 발전기의 전동기로서의 기능이 협동하여 프리 피스톤 엔진의 피스톤을 축선 방향으로 왕복 이동하도록 하여, 리니어 발전기의 코일을 전동기와 발전기의 요소로서 겸용하는 구조이며, 이것을 제어하는 제어 장치와 합쳐져서, 구조가 복잡하고, 또한 비용이 높아지는 문제점을 가지고 있다.The linear power generation device according to
또한, 피스톤의 일방향으로의 이동을 연소 폭발에 의해 행하고, 다른 방향으로의 이동을 전동기에 의해 행하므로, 발전 효율이 뒤떨어지는 문제점을 가지고 있다.In addition, since the piston moves in one direction by combustion explosion and in the other direction by an electric motor, there is a problem of inferior power generation efficiency.
또한, 프리 피스톤 엔진과 리니어 발전기를 직렬로 접속하는 구조이므로 길이가 길고 크기가 커져서, 과대한 점유 공간을 필요로 한다.In addition, since the free piston engine and the linear generator are connected in series, the length is long and the size is large, and an excessive occupied space is required.
본 발명은 유체압 실린더를 구성하는 피스톤과 실린더 사이에 있어서 발전을 유기하도록 한, 상기 문제점을 해결하는 리니어 발전 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a linear power generation apparatus that solves the above problems by causing generation of power generation between a piston and a cylinder constituting a fluid pressure cylinder.
요약하여 설명하면 본 발명에 따른 리니어 발전 장치는, 실린더의 좌측단벽과 접하는 좌측 유체압실 내의 유체압과 실린더의 우측단벽과 접하는 우측 유체압실 내의 유체압을 실린더 내의 피스톤에 교대로 인가하여 상기 피스톤을 축선 방향으로 왕복 이동시키는 유체압 실린더 구조를 가지고, 상기 피스톤의 상기 좌측 유체압실과 접하는 좌수압면(左受壓面)과 상기 우측 유체압실과 접하는 우수압면(右受壓面) 사이에 영구 자석 대역을 형성하고, 상기 실린더의 좌측단벽면 및 우측단벽면 사이의 통벽에 상기 좌측 유체압실 및 우측 유체압실에 이르는 기전 코일 대역을 형성하고, 상기 영구 자석 대역을 가지는 피스톤의 축선 방향으로의 왕복 이동에 의해 상기 기전 코일 대역에서의 발전을 유기하는 구성을 가진다.In summary, the linear power generation apparatus according to the present invention alternately applies the fluid pressure in the left fluid pressure chamber in contact with the left end wall of the cylinder and the fluid pressure in the right fluid pressure chamber in contact with the right end wall of the cylinder to the piston in the cylinder. It has a fluid pressure cylinder structure which reciprocates in an axial direction, and has a permanent magnet between a left hydraulic pressure surface in contact with the left fluid pressure chamber of the piston and an even pressure surface in contact with the right fluid pressure chamber. Forming a zone, and forming a mechanism coil zone leading to the left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber in the passage wall between the left end wall surface and the right end wall surface of the cylinder, and reciprocating movement in the axial direction of the piston having the permanent magnet zone. This structure has a configuration of inducing power generation in the above-described electromotive coil band.
상기 좌측 유체압실 및 우측 유체압실은 연소실을 구성하고, 상기 연소실에서의 연료의 연소 폭발에 의한 유체압으로 상기 피스톤을 축선 방향으로 이동시키는 구성으로 한다.The left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber constitute a combustion chamber, and are configured to move the piston in the axial direction by the fluid pressure caused by the combustion explosion of the fuel in the combustion chamber.
또는, 상기 좌측 유체압실 및 우측 유체압실 내에 외부로부터 교대로 고압 유체를 공급하고, 상기 고압 유체의 유체압으로 상기 피스톤을 축선 방향으로 이동시키는 구성으로 한다.Alternatively, a high pressure fluid is alternately supplied from the outside into the left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber, and the piston is moved in the axial direction by the fluid pressure of the high pressure fluid.
상기 피스톤은 통형의 영구 자석으로 형성하고, 상기 통형 피스톤의 통공의 양단 개구면을 수압단판(受壓端板)으로 폐쇄하고, 상기 수압단판으로 유체압을 수압(受壓)하도록 구성한다.The piston is formed of a cylindrical permanent magnet, and the openings at both ends of the through hole of the cylindrical piston are closed by a hydraulic pressure end plate, and the hydraulic pressure end pressure is applied to the hydraulic end plate.
상기 통형 피스톤은 영구 자석으로 이루어지는 단일통체(單一筒體)로 형성되거나, 또는 복수개의 영구 자석으로 이루어지는 링 또는 단통체(短筒體)를 각각 적층하여 상기 통형 피스톤을 형성한다.The cylindrical piston is formed by a single cylinder made of permanent magnets, or a ring or single cylinder made of a plurality of permanent magnets is laminated respectively to form the cylindrical piston.
본 발명에 의하면, 실린더 양단의 좌측 유체압실, 우측 유체압실의 유체 압을 교대로 인가하여 피스톤을 왕복 이동하도록 하는 유체압 실린더의 구조를 기본 구조로서 채용하면서, 상기 유체압 실린더를 구성하는 피스톤과 실린더 사이에 있어서 발전을 유기할 수 있고, 발전 장치의 구조의 간소화와 소형 경량화를 달성할 수 있고, 효율이 양호한 발전을 안정적으로 얻을 수 있다.According to the present invention, a piston constituting the fluid pressure cylinder is employed while adopting a structure of a fluid pressure cylinder that reciprocates the piston by alternately applying the fluid pressures of the left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber at both ends of the cylinder. The power generation can be induced between the cylinders, the structure of the power generation device can be simplified, the size and the weight can be reduced, and the power generation with good efficiency can be stably obtained.
또한, 피스톤을 통형으로 하고, 수압단판에 의해 유체압을 수압 피스톤의 이동을 얻는 구조에 의해, 상기 피스톤의 경량화를 달성하고, 원활한 왕복 이동과 효율이 양호한 발전을 유기할 수 있다.In addition, the piston is cylindrical and the hydraulic pressure plate allows the hydraulic pressure to move the hydraulic piston, thereby achieving a lighter weight of the piston, and achieving smooth reciprocation and efficient power generation.
또한, 상기 수압단판에 의해 상기 피스톤의 영구 자석을 충격이나 열로부터 효과적으로 보호할 수 있다.In addition, the hydraulic end plate can effectively protect the permanent magnet of the piston from impact and heat.
도 1은 본 발명에 따른 리니어 발전 장치의 피스톤(영구 자석 통체)을 영구 자석으로 이루어지는 단일통체에 의해 형성한 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 상기 리니어 발전 장치의 피스톤(영구 자석 통체)을 영구 자석으로 이루어지는 단통체의 적층에 의해 형성한 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 상기 리니어 발전 장치의 피스톤(영구 자석 통체)을 영구 자석으로 이루어지는 링의 적층에 의해 형성한 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 상기 리니어 발전 장치의 피스톤(영구 자석 포스트 몸)을 영구 자석으로 이루어지는 단주체(短柱體)에 의해 형성한 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 전술한 각 예시의 리니어 발전 장치에 있어서 고정 영구 자석 통체와 고정 통형 요크를 설치한 예를 나타내는 단면도이다.
도 6a는 연료의 연소 폭발에 의해 피스톤을 구동하게 하는 리니어 발전 장치의 제1 동작을 나타낸 단면도이다.
도 6b는 연료의 연소 폭발에 의해 피스톤을 구동하게 하는 리니어 발전 장치의 제2 동작을 나타낸 단면도이다.
도 6c는 연료의 연소 폭발에 의해 피스톤을 구동하게 하는 리니어 발전 장치의 제3 동작을 나타낸 단면도이다.
도 6d는 연료의 연소 폭발에 의해 피스톤을 구동하게 하는 리니어 발전 장치의 제4 동작을 나타낸 단면도이다.
도 7a는 외부로부터 공급하는 고압 유체에 의해 피스톤을 구동하게 하는 리니어 발전 장치의 제1 동작을 나타낸 단면도이다.
도 7b는 외부로부터 공급하는 고압 유체에 의해 피스톤을 구동하게 하는 리니어 발전 장치의 제2 동작을 나타낸 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the example in which the piston (permanent magnet cylinder) of the linear power generation apparatus which concerns on this invention was formed by the single cylinder which consists of permanent magnets.
It is sectional drawing which shows the example in which the piston (permanent magnet cylinder) of the said linear power generation apparatus was formed by laminating | stacking the single cylinder which consists of permanent magnets.
It is sectional drawing which shows the example in which the piston (permanent magnet cylinder) of the said linear power generation apparatus was formed by laminating | stacking the ring which consists of permanent magnets.
It is sectional drawing which shows the example in which the piston (permanent magnet post body) of the said linear power generation apparatus was formed by the unit main body which consists of permanent magnets.
It is sectional drawing which shows the example which provided the fixed permanent magnet cylinder and the fixed cylindrical yoke in the linear power generation apparatus of each example mentioned above.
6A is a cross-sectional view showing a first operation of the linear power generation device for driving the piston by combustion explosion of fuel.
FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a second operation of the linear power generation apparatus for driving the piston by combustion explosion of fuel. FIG.
FIG. 6C is a cross-sectional view illustrating a third operation of the linear power generation device for driving the piston by combustion explosion of fuel. FIG.
6D is a cross-sectional view showing a fourth operation of the linear power generation device for driving the piston by combustion explosion of fuel.
FIG. 7A is a cross-sectional view showing a first operation of the linear power generation device for driving the piston by a high pressure fluid supplied from the outside. FIG.
FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a second operation of the linear power generation device for driving the piston by the high pressure fluid supplied from the outside. FIG.
이하 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도 1 내지 도 7에 따라 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention The best mode for carrying out the present invention will now be described with reference to Figs.
본 발명에 따른 리니어 발전 장치는, 실린더(1)의 좌측단벽(2)에 접하는 좌측 유체압실(4) 내의 유체압과, 실린더(1)의 우측단벽(3)에 접하는 우측 유체압실(5) 내의 유체압을 실린더(1) 내의 피스톤(프리 피스톤)(6)에 교대로 인가하여 피스톤(6)을 축선 방향으로 왕복 이동시키는 유체압 실린더 구조를 가진다.The linear power generation device according to the present invention includes a fluid pressure in the left
실린더(1)는 좌측단과 우측단이 단벽(2, 3)에 의해 폐쇄된 진원통형(眞圓筒형)의 양단 폐쇄형 통체로 이루어지고, 내부에 축선 방향으로 이동 가능한 피스톤(프리 피스톤)(6)을 가지고, 실린더(1)의 좌측단 통벽과 피스톤(6)과 좌측단벽(2) 사이에 좌측 유체압실(4)을 구획하고, 실린더(1)의 우측단 통벽과 피스톤(6)과 우측단벽(3) 사이에 우측 유체압실(5)을 구획하고 있다.The cylinder (1) is a piston (free piston) which is made of a closed cylinder of both ends of a round cylinder type in which the left end and the right end are closed by the
본 발명에 따른 리니어 발전 장치는 상기 유체압 실린더 구조를 취하면서, 피스톤(6)의 좌측 유체압실(4)에 접하는 좌수압면(7)과 우측 유체압실(5)에 접하는 우수압면(8) 사이에 영구 자석 대역(9)을 형성하고, 실린더(1)의 좌우 단벽(2, 3) 사이의 통벽에 좌측 유체압실 및 우측 유체압실(4, 5)에 이르는 기전 코일 대역(11)을 형성하고, 영구 자석 대역(9)을 가지는 피스톤(6)의 축선 방향으로의 왕복 이동에 의해 기전 코일 대역(11)에서의 발전을 유기하는 구성을 가진다.The linear power generation device according to the present invention takes the above-described hydraulic pressure cylinder structure, while the left
좌측 유체압실 및 우측 유체압실(4, 5)은 연소실을 구성하고, 상기 연소실에서의 연료의 연소 폭발에 의한 유체압으로 피스톤(6)을 축선 방향으로 이동하는 구성으로 한다.The left fluid pressure chamber and the right
또는, 좌측 유체압실 및 우측 유체압실(4, 5) 내로 외부로부터 교대로 고압 유체(20, 20´)를 공급하고, 고압 유체(20, 20´)의 유체압으로 피스톤(6)을 축선 방향으로 이동하는 구성으로 한다.Alternatively, the
도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 피스톤(6)은 영구 자석 통체(6´)로 형성되고, 영구 자석 통체(6´)의 통공(13)의 양단 개구면을 수압단판(14)으로 폐쇄하고, 수압단판(14)으로 유체압을 수압할 수 있도록 구성한다.As shown in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, the
구체예로서 도 1은 단일 통체(6a)로 이루어지는 영구 자석 통체(6´)로 통형 피스톤(6)을 형성한 예를 나타내고, 영구 자석 통체(6´)를 통형 요크(10)에 외삽(外揷)하고, 양단 개구면을 수압단판(14)으로 폐쇄한 피스톤 구조로 한다.As a specific example, FIG. 1 shows an example in which the
또한, 도 2는 영구 자석으로 이루어지는 복수개의 단통체(6c)를 일체로 또한 동일 축심에 적층한 구조의 영구 자석 통체(6´)로 통형 피스톤(6)을 형성한 예를 나타내고, 영구 자석 통체(6´)를 통형 요크(10)에 외삽하고, 양단 개구면을 수압단판(14)으로 폐쇄한 피스톤 구조로 한다.FIG. 2 shows an example in which the
또한, 도 3은 영구 자석으로 이루어지는 복수개의 링(6b)을 일체로 또한 동일 축심에 적층한 구조의 영구 자석 통체(6´)로 통형 피스톤(6)을 형성한 예를 나타내고, 영구 자석 통체(6´)를 통형 요크(10)에 외삽하고, 양단 개구면을 수압단판(14)으로 폐쇄한 피스톤 구조로 한다.3 shows an example in which the
또한, 도 4는 영구 자석으로 이루어지는 복수개의 중실(solid) 구조의 단주체(6d)를 일체로 또한 동일 축심에 적층한 구조의 영구 자석 기둥체(柱體)(6˝)로 피스톤(6)을 형성한 예를 나타내고, 양 단면에 수압단판(14)을 설치한 피스톤 구조로 한다.In addition, FIG. 4 shows the
링(6b) 또는 단통체(6c)를 적층 구조로 한 경우에는 링(6b) 또는 단통체(6c)의 적층 수의 증감에 의해 피스톤(6)[영구 자석 대역(9)]의 길이를 증감시킬 수 있다.In the case where the
바람직하게는, 도 1 내지 도 4에서 설명한 수압단판(14)을 세라믹판, 섬유 판, 석재판, 콘크리트판, 카본판, 금속판 등으로 이루어지는 내열판으로 형성한다.Preferably, the
또한, 영구 자석 통체(6´) 및 영구 자석 기둥체(6˝)의 양단 외주면에 실린더(1)의 내주면과의 기밀 봉쇄를 도모하는 환형 시일(15)을 설치한다. 또는, 영구 자석 통체(6´)로 이루어지는 통형 피스톤(6)의 양단 개구면을 폐쇄하는 수압단판(14)의 외주면에 환형 시일(15)을 설치한다.Moreover, the
영구 자석 통체(6´) 및 영구 자석 기둥체(6˝)의 극성은 기지(旣知)의 전자 유도 원리에 따라, 영구 자석의 자력선이 기전 코일 대역(11)의 기전 코일에 대하여 효과적으로 작용하는 배치로 한다.The polarity of the
예를 들면, 도 1에 나타내는 영구 자석 통체(6´)의 내주부를 N극(또는 S극)으로 하고, 외주부를 S극(또는 N극)으로 한다.For example, the inner peripheral part of the permanent magnet cylinder 6 'shown in FIG. 1 is made into an N pole (or S pole), and an outer peripheral part is made into an S pole (or N pole).
마찬가지로 도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이, 단통체(6c) 또는 링(6b)을 적층하여 영구 자석 통체(6´)를 형성하는 경우에도, 단통체(6c)와 링(6b)의 내주부를 N극(또는 S극)으로 하고, 외주부를 S극(또는 N극)으로 할 수 있다.Similarly, as shown in FIGS. 2 and 3, even when the single cylinder 6c or the
도 3은 구체예로서 외주부를 N극, 내주부를 S극으로 한 링(6b)과, 외주부를 S극, 내주부를 N극으로 한 링(6b)를 축선 방향으로 교대로 적층하여, 영구 자석 통체(6´)를 구성한 경우를 나타내고 있다. 도 2의 복수개의 단통체(6c)를 적층하여 영구 자석 통체(6´)를 형성한 경우도 극성을 교대로 하여 단통체(6c)를 적층할 수 있다.Fig. 3 shows, as a specific example, a
또한, 도 4는 심부(芯部)에 S극을 가지고 외주부에 N극을 가지는 단주체(6d)와, 심부에 N극을 가지고 외주부에 S극을 가지는 단주체(6d)를 축선 방향으로 적층한 경우를 나타내고 있다.Fig. 4 shows an axial stack of a monolith 6d having an S pole in the core and an N pole in the outer circumference, and a 6d monolith having an N pole in the core and an S pole in the outer circumference. One case is shown.
기전 코일 대역(11)을 형성하는 기전 코일은 전술한 각 예시의 극 배치에 따라 복수개의 단위 기전 코일 군으로 형성하는 경우를 포함한다.The electromotive coil forming the
물론 영구 자석 통체(6´)와 영구 자석 기둥체(6˝)를 형성하는 모든 단통체(6c) 또는 링(6b) 또는 단주체(6d)를 외주부에 있어서 동일 극으로 하고, 내주부에 있어서 동일 극이 되도록 적층 구조로 할 수 있다.Of course, all the end cylinders 6c or rings 6b or 6d forming the permanent magnet cylinder 6 'and the permanent magnet pillar 6' are made the same pole in the outer circumference, and in the inner circumference. It can be set as a laminated structure so that it may become the same pole.
도 5는 영구 자석 통체(6´)[또는 영구 자석 기둥체(6˝)]로 피스톤(6)을 구성하는 수단을 채용하면서, 실린더(1)에 기전 코일 대역(11)의 외주면을 환형으로 포위하는 고정 영구 자석 통체(1´)를 설치하고, 기전 코일에 의한 발전을 보다 효율적으로 행하게 하도록 한 실시예를 나타내고 있다.FIG. 5 shows an annular outer circumferential surface of the
도 5는 또한, 고정 영구 자석 통체(1´)의 외주면을 환형으로 포위하는 고정 통형 요크(16)를 설치한 실시예를 나타내고 있다.FIG. 5 also shows an embodiment in which a fixed
고정 영구 자석 통체(1´)와, 고정 영구 자석 통체(1´)를 포위하는 고정 통형 요크(16)와, 피스톤(6)을 구성하는 영구 자석 통체(6´) 또는 영구 자석 기둥체(6˝)와, 영구 자석 통체(6´)를 외삽하는 통형 요크(10)는 협동하여 발전 효율을 높인다.Permanent magnet cylinder (6 ') or permanent magnet pillar (6) constituting the fixed permanent magnet cylinder (1'), fixed cylindrical yoke (16) surrounding the fixed permanent magnet cylinder (1 '), and the piston (6). I) and the
예시로서 도 5에 나타낸 바와 같이, 다수의 영구 자석 링(1a)을 적층하여 고정 영구 자석 통체(1´)를 형성하고, 통체(1)´로 기전 코일 대역(11)의 기전 코일을 환형으로 포위하고, 또한 기전 코일 대역(11)을 통하여 피스톤(6)을 구성하는 영구 자석 통체(6´)를 환형으로 포위한다.As an example, as shown in Fig. 5, a plurality of permanent magnet rings 1a are stacked to form a fixed permanent magnet cylinder 1 ', and the
환언하면, 기전 코일 대역(11)의 기전 코일의 내주면과 외주면에 영구 자석 통체(6´, 1´)를 배치하고, 양쪽 영구 자석 통체(6´, 1´) 사이에 기전 코일이 협재(狹在)된 구조로 한다.In other words, the permanent magnet cylinders 6 'and 1' are disposed on the inner and outer circumferential surfaces of the electromechanical coil of the
고정 영구 자석 통체(1´)를 구성하는 영구 자석 링(1a)과, 피스톤(6)을 구성하는 영구 자석 링(6b)은, 예를 들면, 도 3, 도 5에 나타낸 바와 같이, 인접하는 링(1a, 6b)이 서로 반대 극성으로 되도록 각각 적층한다.The permanent magnet ring 1a constituting the fixed permanent magnet cylinder 1 'and the
도 2에 나타내는 단통체(6c)로 영구 자석 통체(6´)[피스톤(6)]를 형성한 경우도, 복수개의 영구 자석 단통체를 적층하여 고정 영구 자석 통체(1´)를 형성하고, 통체(1´)로 피스톤(6)을 구성하는 영구 자석 통체(6´)를 환형으로 포위하고, 예를 들면, 통체(1´와 6´)에서의 인접하는 단통체가 서로 반대 극성으로 되도록 배치한 구성을 채용할 수 있다.Also when the permanent magnet cylinder 6 '(piston 6) is formed of the single cylinder 6c shown in FIG. 2, a plurality of permanent magnet cylinders are laminated to form a fixed permanent magnet cylinder 1', The permanent magnet cylinder 6 'constituting the
도 1 내지 도 4의 각 예 시에 있어서 기전 코일 대역(11)을 포위하는 고정 영구 자석 통체(1´)를 설치할 수 있고, 고정 영구 자석 통체(1´)를 설치한 경우에는, 피스톤(6)을 구성하는 영구 자석 통체(6´)를 얇게 하고, 마찬가지로 피스톤 영구 자석 기둥체(6˝)를 소경(小徑)으로 하여, 피스톤(6)의 경량화를 더욱 도모할 수 있다.In each example of FIGS. 1-4, the fixed permanent magnet cylinder 1 'surrounding the
전술한 바와 같이, 좌측 유체압실 및 우측 유체압실(4, 5)이 연소실을 구성하는 경우, 예를 들면, 좌우단벽(2, 3)에 점화 플러그(19)를 설치하고, 좌우단벽(2, 3) 또는 실린더(1)의 좌우 단통벽에 연료 분사 밸브(17)를 설치하고, 예를 들면, 좌우단벽(2, 3) 또는 좌우단통벽 또는 실린더 통벽의 중간부에 배기 밸브(18)를 설치한다.As described above, when the left fluid pressure chamber and the right
이하, 도 6a 내지 도 6d에 따라, 좌우 유체압실(4, 5)이 좌우 연소실을 구성하는 경우의 동작을 설명한다.6A to 6D, the operation when the left and right
도 6a, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 좌측 점화 플러그(19)에 의해 연료 분사 밸브(17)를 통해 공급된 좌측 연소실(4) 내의 압축 연료의 연소 폭발에 의해, 수압단판(14)의 좌수압면(7)에 유체압을 부여하여, 피스톤(6)[영구 자석 통체(6´) 또는 영구 자석 기둥체(6˝)]을 축선 상에서 우측으로 이동시킨다.6A and 6B, the left hydraulic pressure of the
도 6c, 도 6d에 나타낸 바와 같이, 피스톤(6)이 전술한 우측 이동에 의해, 우측 연소실(5) 내에 우측 연료 분사 밸브(17)를 통해서 분사된 연료(기체와의 혼합 기체)를 압축하고, 우측 점화 플러그(19)로 점화하고, 우측 연소실(5) 내에 있어서 압축 연료를 연소 폭발하게 하고, 수압단판(14)의 우수압면(8)에 유체압을 부여하여, 피스톤(6)[영구 자석 통체(6´) 또는 영구 자석 기둥체(6˝)]을 축선 상에서 좌측으로 이동시킨다.As shown in FIGS. 6C and 6D, the
좌우 연소실(4, 5) 내의 연소 폭발에 의해 발생한 유체(연소 기체)(20)는 피스톤(6)의 왕복 이동에 수반하여 배기 밸브(18)를 통해 배기된다.The fluid (combustion gas) 20 generated by the combustion explosion in the left and
이상의 동작을 반복함으로써, 피스톤(6)을 형성하는 영구 자석 통체(6´) 또는 영구 자석 기둥체(6˝)[영구 자석 대역(9)]가 반복적으로 왕복 이동하여, 기전 코일 대역(11)에서의 발전을 유기한다.By repeating the above operation, the permanent magnet cylinder 6 'or the permanent magnet pillar 6' (permanent magnet zone 9) forming the
다음으로, 도 7a, 도 7b에 따라 좌측 유체압실, 우측 유체압실(4, 5)에 외부로부터 고압 유체를 공급하여 피스톤(6)을 왕복 이동하도록 하는 실시예에 대하여 설명한다. 여기서 고압 유체(20´)는 에어, 스팀 외에, 각종 가스 기체를 사용할 수 있다.Next, an embodiment in which the high pressure fluid is supplied to the left fluid pressure chambers and the right
예를 들면, 좌우단벽(2, 3)에 유체 공급 밸브(21)와 배기 밸브(22)를 설치하고, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 좌측 유체압실(4) 내에 좌측 유체 공급 밸브(21)를 통해 고압 유체(20´)를 공급하고, 고압 유체(20´)의 유체압을 수압단판(14)의 좌수압면(7)에 부여하여 피스톤(6)[영구 자석 통체(6´) 또는 영구 자석 기둥체(6˝)]을 축선 상에서 우측으로 이동시킨다.For example, the
다음으로, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 피스톤(6)이 상기 우측 이동의 종단(終端)에 도달했을 때, 우측 유체압실(5) 내에 우측 유체 공급 밸브(21)를 통하여 고압 유체(20´)를 공급하고, 고압 유체(20´)의 유체압을 수압단판(14)의 우수압면(8)에 부여하여 피스톤(6)[영구 자석 통체(6´) 또는 영구 자석 기둥체(6˝)]을 축선 상에서 좌측으로 이동시킨다.Next, as shown in FIG. 7B, when the
이상의 동작을 반복함으로써, 피스톤(6)을 형성하는 영구 자석 통체(6´) 또는 영구 자석 기둥체(6˝)[영구 자석 대역(9)]가 반복적으로 왕복 이동하여, 기전 코일 대역(11)에서의 발전을 유기한다.By repeating the above operation, the permanent magnet cylinder 6 'or the permanent magnet pillar 6' (permanent magnet zone 9) forming the
1: 실린더 1´: 고정 영구 자석 통체
1a: 영구 자석 링 2: 좌측단벽
3: 우측단벽 4: 좌측 유체압실
5: 우측 유체압실 6: 피스톤
6´: 영구 자석 통체 6˝: 영구 자석 기둥체
6a: 단일 통체 6b: 링
6c: 단통체 6d: 단주체
7: 좌수압면 8: 우수압면
9: 영구 자석 대역 10: 통형 요크
11: 기전 코일 대역 13: 통공
14: 수압단판 15: 환형 시일
16: 고정통형 요크 17: 연료 분사 밸브
18: 배기 밸브 19: 점화 플러그
20: 유체(연소 기체) 20´: 고압 유체
21: 유체 공급 밸브 22: 배기 밸브1:
1a: permanent magnet ring 2: left end wall
3: right end wall 4: left fluid pressure chamber
5: right fluid chamber 6: piston
6´:
6a:
6c: monolith 6d: monolith
7: Left hydraulic pressure side 8: Storm pressure side
9: permanent magnet band 10: cylindrical yoke
11: mechanical coil band 13: through hole
14: hydraulic end plate 15: annular seal
16: fixed cylinder yoke 17: fuel injection valve
18: exhaust valve 19: spark plug
20: Fluid (combustion gas) 20´: High pressure fluid
21: fluid supply valve 22: exhaust valve
Claims (5)
상기 피스톤의 상기 좌측 유체압실에 접하는 좌수압면(左受壓面)과 상기 우측 유체압실에 접하는 우수압면(右受壓面) 사이에 영구 자석 대역을 형성하고, 상기 실린더의 좌측단벽면 및 우측단벽면 사이의 통벽에 상기 좌측 유체압실 및 상기 우측 유체압실에 이르는 기전 코일 대역을 형성하고, 상기 영구 자석 대역을 가지는 피스톤의 축선 방향으로의 왕복 이동에 의해 상기 기전 코일 대역에서의 발전을 유기(誘起)하는 구성으로 한,
리니어 발전 장치.It has a fluid pressure cylinder structure for reciprocating the piston in the axial direction by applying the fluid pressure in the left fluid pressure chamber in contact with the left end wall of the cylinder and the fluid pressure in the right fluid pressure chamber in contact with the right end wall of the cylinder alternately to the piston in the cylinder. ,
A permanent magnet zone is formed between the left hydraulic pressure surface in contact with the left fluid pressure chamber of the piston and the superior pressure surface in contact with the right fluid pressure chamber, and the left end wall surface and the right side of the cylinder are formed. A mechanism coil zone reaching the left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber is formed in the wall between the end wall surfaces, and generation of electricity in the mechanism coil zone is induced by reciprocating movement in the axial direction of the piston having the permanent magnet zone. 구성) configuration
Linear power generation device.
상기 좌측 유체압실 및 상기 우측 유체압실은 연소실을 구성하고, 상기 연소실에서의 연료의 연소 폭발에 의한 유체압으로 상기 피스톤을 축선 방향으로 이동시키는 구성인, 리니어 발전 장치.The method of claim 1,
And the left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber constitute a combustion chamber, and are configured to move the piston in the axial direction by fluid pressure caused by combustion explosion of fuel in the combustion chamber.
상기 좌측 유체압실 및 상기 우측 유체압실 내에 외부로부터 교대로 고압 유체를 공급하고, 상기 고압 유체의 유체압으로 상기 피스톤을 축선 방향으로 이동시키는 구성인, 리니어 발전 장치.The method of claim 1,
And a high pressure fluid alternately supplied from the outside into the left fluid pressure chamber and the right fluid pressure chamber, and move the piston in the axial direction by the fluid pressure of the high pressure fluid.
상기 피스톤을 통형으로 하고, 통형의 상기 피스톤의 통공(筒孔)의 양단 개구면을 유체압을 수압(受壓)하는 수압단판(受壓端板)으로 폐쇄한, 리니어 발전 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The linear power generation device which made the said piston cylindrical and closed the opening surface of the both ends of the through-hole of the said cylindrical piston by the hydraulic pressure end plate which hydraulic-pressure-pressures.
영구 자석으로 이루어지는 복수개의 링 또는 복수개의 단통체(短筒體)를 적층하여 통형 피스톤을 형성한, 리니어 발전 장치.The method of claim 4, wherein
A linear power generation apparatus in which a plurality of rings made of permanent magnets or a plurality of end cylinders are stacked to form a cylindrical piston.
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